儒安物联 智慧能源 风电场无线网络建设方案

 

导     读

背景分析

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近年来，在政府的大力支持下，我国风电产业在近年得到了快速发展，装机容量逐年攀升。随着风电相关技术不断成熟、设备不断升级，中国风力发电行业高速发展。据报道，截止2021年全年全国风力发电量5667亿千瓦时，同比增长29.8%，2021年，全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，较2020年的9.67%增长了1.33%。

现状分析

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随着能源革命的深入开展,新能源将成为能源革命的主战场，风电也将担当重要角色。面对发展中存在的诸多问题，风电场的网络建设成为解决众多问题的首要任务。

目前国内大多数风电场都选用光纤或RS232等有线方式组网。这种传统的方式需要进行繁琐的施工来铺设电缆，对地处偏僻的风电场来说难度大、成本高，而且风电场建成后一般都要长年使用，一旦出现线缆老化等问题，排查、维护十分困难。除此之外，如果出现风电场需要增加风力机的情况，有线网络也不易扩展。相比之下，在风电场使用无线通信技术组网就可以很好的解决这些问题。

首先，无线通信技术不受线缆束缚，不存在施工布线和线缆老化等问题，部署相对简单，且便于维护；其次，网络扩展性好，增加网络节点只需要增加无线通信设备即可。因此，利用无线通信组网技术建设风电场的网络基础设施，可以简化风电场网络施工、网络维护，降低风电场建设成本，对我国风电事业的进步，社会的可持续性发展都有重要意义。

方案介绍

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针对目前风电行业网络建设问题，儒安物联建议采用业界先进的无线Mesh网络覆盖组网技术，以突破风电站内无无线网络覆盖的困境，并实现风电站现场作业音视频数据传输融合，智能两票管理系统、人员定位系统、物联视频分析与管理系统、AR远程技术指导系统等方面智能化应用，全面实现风电场全程、全景、全维度可视。

无线Mesh网络可以提供随时随地的网络接入服务，满足复杂大数据或对网络安全要求高的环境下开展无线数据传输。由于其对等性，每一个Mesh节点均可以提供各种网络服务。

无线自组网设备融合了WiFi及无线自组网技术，具有分布式多跳功能，具有自愈合特性和良好的扩展性、低成本、易维护等特点；使用多模块技术降低了无线自组织MESH网络多跳传输带来的的带宽损耗；采用多种成熟标准技术来改善无线传输和无线组网性能，如传输距离、移动速率、抗干扰、穿透能力以及无线网络安全等。

案例介绍

04

以西北某某风电场为例

客户希望通过建设多个无线通信节点，构建全场无线通信网络，保证无线信号在风电场升压站、风机机舱内、风机点位1.5km范围内全面覆盖，其中场内道路、线路巡检路线的无线信号覆盖率达到60%以上。

实现风机机舱内的信号覆盖，保证无线网路覆盖范围内的通信高质量、低时延；传输带宽：机舱、塔基周围1.5KM范围内实测速率不低于15Mbps，满足图片上传、音频、视频（1080P）通话场景的目标。

儒安方案

为满足用户上述需求，儒安建议可在机舱塔顶处和塔基内分别部署两台高性能Mesh设备，完成风机内部及周边的WiFi覆盖和Mesh自组网。塔基内的两台Mesh设备，通过塔内已连接风电场光纤环网的交换机入网。在检修车上也部署一台同款高性能Mesh设备，在进入指定区域内与塔基底部的Mesh设备完成组网，并对检修车内进行WiFi信号覆盖。示意图如下：

 

 

   

产品介绍

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高性能自组网基站

OMNIAIR-OA58CSF高性能自组网基站是新一代基于802.11ac技术的超百兆高速无线自组织网络传输设备，适用于快速WLAN建设，实现生产数据、视频及其他监控数据的高效稳定传输。可广泛应用于智慧油田、智慧电力、智慧矿山、智慧园区等室外复杂环境下无线视频图像监控、IP视频会议、IP音视频电话、无线定位、无线数控及无线网络接入等业务数据的传输。支持根据实际需求定制。

 

网络可视化管理平台

该平台旨在建立全方位、实时、统一、可视的网络管理系统，支持多种类、多数量、多厂商网络设备接入和管理，不仅支持高可靠无线Mesh专网设备统一管理、还可接入其他类型的网络通讯设备。平台提供多维度资源管理、性能监控、智能化告警、业务视图、可视化数据展示等一系列功能，实现不同客户对通讯设备整体网络架构可见性、可控性及可维护性的需求。

图5.2 网络管理平台WEB登录英国威廉希尔公司网站

设备管理模块

平台维度包括设备、子网、接口、链路等模块，其中设备可按设备类型区分页面进行管理。在设备详情页，除了获知基础的设备信息、接口信息和告警信息外，还可进行自定义性能监控，及时获取关键指标。

图5.3 网络管理平台设备管理模块

智能化告警模块

平台可基于各类状态或指标阈值进行风险监测，并进行通知、生效时间、自动化等其他告警设置，更灵活、可控、及时的获取通知信息。

图5.4 网络管理平台智能化告警模块

业务视图模块

平台通过GIS地图、网络拓扑图两种模式直观化地展示设备状态、设备位置和设备关系，实现可视化智能管理。

图5.5 业务视图模块的网络拓扑

审核编辑 ：李倩